膨润土及改性膨润土在重金属废水处理中的应用研究进展

高校化学实验室废水的处理技术研究进展摘要:针对高校化学实验室废水的产生情况,对目前高校化学实验室废水的处理技术进行了综述,并分析了各种技术的优缺点,提出将各种技术工艺进行组合,才能对实验室废液进行有效的处理。

关键词:实验室废水废水处理化学实验室21世纪的化学已渗透到科技和社会的各领域[1],社会需求高校教育人才要具有创新和实践能力,因此对学生开展的各种化学实验技能的训练在现代教育体系中显得非常重要[2],由此产生大量的实验室废水。

未经处理的实验室废水排放会对环境产生污染和恶化环境,故应加大对学生环境保护意识教育、合理设计实验内容和制订合理的处理技术尤其重要[3]。

化学实验室废水成分复杂,按其结构可分为有机物和无机物废水及含病原微生物实验室废水,因此针对的废水处理技术就可以有多样性,废水的处理技术可分为沉淀法、光催化吸附法、膜分离法、电解法和其它方法等,现结合废水处理的技术发展对实验室废水的处理提供科学化的建议。

1 化学实验室废水的处理1.1 化学实验室废水的沉淀法处理对于包含各种重金属离子的废水可采用沉淀法处理,主要有氧化还原中和沉淀法、硫化物沉淀法和絮凝沉淀法。

氧化还原中和沉淀法适合六价铬或具有还原性的有毒物质,经氧化还原反应,把高毒性污染物转化成低毒性物质,再混凝、沉淀去除污染物。

絮凝沉淀法适用于含重金属离子较多的无机实验室废水的处理,根据废水性质、选择合适的絮凝剂生成相应的氢氧化物絮胶状沉淀除去重金属离子。

常用无机高分子絮凝剂有聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合磷酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硅酸盐等。

国内学者研究和开发了铝(铁)盐-PDMDAAC无机-有机复合絮凝剂,它较单一无机或有机絮凝剂具有更好的除浊、除藻、脱色和除磷效果。

1.2 化学实验室废水的纳米材料光催化处理采用纳米光催化方法可解决有机物废水处理后二次污染和吸附剂、混凝剂再生问题。

在光催化降解领域采用最多的是纳米TiO2和纳米ZnO光催化剂,其具有活性高、化学稳定性好的特点。

膨润土的催化性质和应用膨润土是一种广泛应用于工业和环境领域的矿物材料。

其催化性质越来越受到人们的关注，因为它具有良好的催化性能、高的比表面积和容易处理等优点。

这篇文章将介绍膨润土的催化性质及其应用。

一、膨润土的催化性质膨润土是一种层状结构的矿物材料，其晶体结构包含正极离子（如Na+、K+和Ca2+）和负极离子（如(OH)-、(SiO4)4-和(AlO4)-）。

由于电荷不平衡，膨润土可以与阳离子或阴离子交换，形成阴离子或阳离子交换膨润土。

这种交换产生的表面电荷使得膨润土成为一种良好的催化剂。

膨润土的催化性质主要表现为：催化剂的活性、选择性和稳定性。

在活性方面，膨润土可以催化各种有机反应、氧化还原反应和酸碱中和反应等。

选择性方面，膨润土具有对一些化合物的特异性催化作用。

稳定性方面，由于膨润土结构的稳定性和比表面积高，使得膨润土催化剂有着较好的稳定性。

二、膨润土的应用1.环境污染治理由于膨润土有良好的吸附性能和催化活性，因此在环境污染治理方面得到了广泛应用。

例如，膨润土可以作为一种吸附材料，吸附水中的有害物质，如重金属、有机物和药品残留等。

膨润土还可以催化氧化反应，将有害物质转化为无害物质。

同时，膨润土的高比表面积还可以将其制成高效过滤材料，用于过滤废水中的颗粒物。

2.化工领域膨润土作为催化剂在化工领域也得到了广泛应用。

例如，膨润土可以催化酯化反应、助剂、聚合物填充剂和催化剂等。

膨润土的催化性能还可以使它作为一种稳定的催化剂，在聚合物填充剂和催化剂中得到了应用。

3.生产领域膨润土还可以在生产领域中得到广泛应用。

例如，膨润土可以用于油井工业中，因为它的层状结构可以用于润滑和防漏。

此外，膨润土还可以用作油墨配方中的填充剂、纸张加工中的涂料、土工织物、树脂胶粘剂和墙面涂料中的填充剂等。

总之，膨润土作为一种广泛应用的矿物材料，其催化性质和应用越来越受到人们的关注。

它具有良好的催化性能、高的比表面积和容易处理等优点，在环境污染治理、化工领域和生产领域中得到了广泛应用。

膨润土的5大用途和作用膨润土是一种多功能的天然矿物材料，具有广泛的用途和作用。

下面将介绍膨润土的五大用途和作用。

一、在建筑材料中的应用膨润土在建筑材料中起到了重要的作用。

首先，膨润土可以用作墙体材料的增强剂，提高墙体的抗裂性能和抗冻性能，增加墙体的强度和稳定性。

其次，膨润土还可以用作砂浆的添加剂，改善砂浆的流动性和粘结性，提高砂浆的施工性能和抗渗性能。

此外，膨润土还可以用作地基处理剂，填充地基的空隙，增加地基的稳定性和承载力。

二、在环境保护中的应用膨润土在环境保护中起到了重要的作用。

首先，膨润土可以用作废水处理剂，吸附废水中的重金属离子和有机物，净化废水，达到环境排放标准。

其次，膨润土还可以用作油污处理剂，吸附和分解油污，减少油污对环境的污染。

此外，膨润土还可以用作土壤修复剂，改良受污染土壤的理化性质，恢复土壤的肥力和生态功能。

三、在农业中的应用膨润土在农业中起到了重要的作用。

首先，膨润土可以用作土壤改良剂，改善土壤的结构和通透性，提高土壤的肥力和保水能力，促进植物生长。

其次，膨润土还可以用作农药载体，将农药包裹在膨润土中，提高农药的利用率和持久性，减少农药对环境的污染。

此外，膨润土还可以用作饲料添加剂，改善饲料的质量和口感，提高动物的生产性能和免疫力。

四、在制造业中的应用膨润土在制造业中起到了重要的作用。

首先，膨润土可以用作涂料的增稠剂，提高涂料的粘度和涂覆性能，增强涂层的附着力和耐久性。

其次，膨润土还可以用作塑料的填充剂，改善塑料的加工性能和力学性能，降低塑料的成本和密度。

此外，膨润土还可以用作橡胶的填充剂，提高橡胶制品的强度和弹性，延长橡胶制品的使用寿命。

五、在医药领域中的应用膨润土在医药领域中起到了重要的作用。

首先，膨润土可以用作药物的载体，将药物包裹在膨润土中，提高药物的稳定性和可控性，延长药物的释放时间和作用效果。

其次，膨润土还可以用作消化道疾病的治疗剂，吸附和中和胃酸，缓解胃肠道的炎症和溃疡。

《水体重金属污染研究现状及治理技术》篇一一、引言随着工业化的快速发展和城市化进程的加速推进，水体重金属污染问题日益严重，已经成为全球关注的焦点。

水体重金属污染主要来源于工业废水、农业排放、城市污水等，这些含有重金属的污染物进入水体后，不仅对水生态环境造成严重影响，还威胁着人类健康。

因此，研究水体重金属污染的现状及治理技术，对于保护水环境、维护生态平衡、保障人类健康具有重要意义。

二、水体重金属污染研究现状1. 污染现状水体重金属污染的现状十分严重。

常见的重金属污染物包括铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)等。

这些重金属通过工业废水、农业排放、城市污水等途径进入水体，导致水质恶化。

重金属在水中难以降解，且具有生物累积性，通过食物链进入人体后，可能引发各种疾病。

2. 污染来源水体重金属污染的来源广泛，主要包括工业生产过程中的废水排放、农业化肥和农药的使用、城市生活污水的排放等。

此外，大气沉降、雨水冲刷等自然因素也会将重金属带入水体。

3. 研究进展目前，国内外学者在水体重金属污染研究方面取得了显著进展。

通过分析水体重金属的来源、迁移转化规律，研究了重金属在水环境中的生态风险。

同时，针对不同地区、不同行业的水体重金属污染特点，开展了大量的实地调查和监测工作，为制定污染防治措施提供了依据。

三、水体重金属污染治理技术1. 物理法物理法主要包括吸附、沉淀、膜分离等技术。

吸附法利用多孔性固体物质吸附水中的重金属离子，如活性炭、膨润土等。

沉淀法通过向水中投加化学试剂，使重金属离子形成沉淀物，从而从水中分离出来。

膜分离法利用半透膜的选择透过性，实现重金属离子与水分子的分离。

2. 化学法化学法主要包括氧化还原法、混凝沉淀法、中和沉淀法等。

氧化还原法通过氧化或还原作用改变重金属的价态，使其转化为易于沉淀或分离的状态。

混凝沉淀法利用混凝剂使水中的胶体物质发生凝聚，与重金属离子一起形成沉淀物。

中和沉淀法通过调节水体的pH值，使重金属离子形成氢氧化物沉淀。

吸附重金属锌的方法
1.生物吸附
-微生物吸附：例如利用微紫青霉菌或其他具有重金属抗性或吸附能力的微生物进行吸附。

这些微生物能够通过细胞表面的官能团与重金属离子结合，从而从废水中去除锌。

例如，“一种利用微紫青霉菌吸附废水中重金属锌的方法”，通过筛选获得抗锌菌株并在最佳条件下用于废水处理。

2.植物吸附：
-改良植物吸收重金属锌的能力，比如在农业中改良玉米或大豆品种，使其具备更强的吸收并积累土壤中重金属锌的能力，从而实现土壤修复和重金属污染物的去除。

3.天然矿物吸附：
-膨润土改性吸附：通过柱撑改性等方式改变膨润土的结构，增强其吸附重金属锌离子的能力。

改性后的膨润土可作为一种高效的吸附材料应用于含锌废水处理中。

4.物理吸附材料：
-剩余污泥吸附：利用污水处理过程中的剩余污泥吸附废水中的锌离子。

污泥中的有机物和无机成分可以与重金属离子发生吸附反应，从而降低废水中的锌含量。

5.化学吸附剂：
-聚合硫酸铁：这种絮凝剂可用于吸附电镀废水中的络合态锌离子，通过化学反应将其转化为沉淀物进而从废水中分离出来。

6.藻类吸附：
-使用藻类如小球藻作为吸附剂处理含锌重金属废水，藻类细胞壁上的活性基团可以与锌离子发生吸附作用。

7.人工合成吸附剂：
-开发和使用高效的人工合成吸附材料，如某些新型功能高分子、纳米材料等，它们具有较大的比表面积和丰富的吸附位点，能够有效吸附废水中的锌离子。

膨润土的5大用途和作用膨润土是一种重要的无机非金属材料，具有多种优异的性能和特点，被广泛应用于各个领域。

下面将详细介绍膨润土的5大用途和作用。

1. 建筑材料领域膨润土在建筑材料领域中被广泛应用，主要是因为它具有良好的吸附性、分散性、粘结性和稳定性等特点。

在混凝土中加入适量的膨润土可以提高混凝土的强度和耐久性，并且可以减少裂缝和收缩现象。

此外，在砖瓦、石材等建筑材料中加入膨润土可以改善它们的物理力学性能，提高其耐久性和防水性能。

2. 食品工业领域膨润土在食品工业中也有广泛应用，主要是因为它具有良好的稳定性、吸附性、分散性和流变学特征。

在食品加工过程中，膨润土可以作为稳定剂、增稠剂、流变剂等添加到各种食品中，如饮料、果酱、沙拉酱、冰淇淋等。

此外，膨润土还可以用于制备婴儿奶粉，可以改善奶粉的流动性和稳定性。

3. 化妆品领域膨润土在化妆品领域中也有广泛应用，主要是因为它具有良好的吸附性、分散性和稳定性。

在化妆品中加入适量的膨润土可以起到调节油脂分泌、吸附污垢和防止晒伤等作用。

此外，在口红、眼影等彩妆产品中加入膨润土可以增加其质地的滑爽感，并且可以提高色彩的显色度和持久度。

4. 石油工业领域膨润土在石油工业中也有广泛应用，主要是因为它具有良好的吸附性、分散性和流变学特征。

在石油勘探和开采过程中，膨润土可以作为钻井泥浆的重要组成部分之一，可以起到冷却钻头、保持井壁稳定以及防止泥浆失控等作用。

此外，在石油储运过程中，膨润土还可以作为油品的稳定剂和过滤剂使用。

5. 环保领域膨润土在环保领域中也有广泛应用，主要是因为它具有良好的吸附性和分散性。

在污水处理、工业废水处理、重金属离子吸附等方面，膨润土都可以起到良好的净化效果。

此外，在土壤修复和植物生长促进方面，膨润土也可以发挥重要作用，可以改善土壤结构、提高植物养分吸收效率并且促进植物生长。

综上所述，膨润土具有多种优异的性能和特点，在各个领域都有广泛应用。

未来随着科技的不断发展和创新，相信膨润土将会有更加广泛和深入的应用。

天然高分子吸附剂在重金属离子废水处理中的应用【摘要】：文章对几种天然高分子吸附剂在重金属离子废水中的应用和各种高分子絮凝剂在各种废水处理中的应用研究进展进行了综述。

【关键词】：天然高分子；吸附剂；重金属离子1. 前言天然高分子及其衍生物以其独特的优势，越来越广泛的被应用在治理重金属离子废水上。

目前，研究和应用的天然高分子主要分为天然有机高分子和天然无机高分子两大类；天然有机高分子主要有壳聚糖、淀粉、纤维素等；天然无机高分子包括沸石、粘土、膨润土等。

文章将对它们在重金属离子废水处理中的应用进行综述。

2. 以粘土为原料的吸附剂粘土矿物具有比表面积大、孔隙率高、极性强等特征，对水中各种类型的污染物均具有良好的吸附性能。

粘土对重金属离子的吸附能力归因于细粒的硅酸盐矿物的净负电结构性能：这种负电荷由于带正电的物质而被中和，使得粘土具备了吸引并容纳阳离子如重金属的能力。

粘土的比表面积很大(可达800m2/g)，同样有利于增强其吸附能力。

Viaraghawan和Rao发现膨润土由于其来源丰富且价格便宜，可成为从废水中去除重金属的最佳选择。

就夏畅斌等在静态条件下用膨润土处理Zn2+和Cd2+的混和溶液而言，膨润土对Cd2+离子的吸附作用远大于其对Zn2+的吸附作用，而且在PH>5的弱酸性和弱碱性条件下吸附效果好。

利用化学改性法亦可以增强粘土的吸附性能。

Cadana用经过亲有机离子-四甲铵离子取代粘土中天然可交换的阳离子后的膨润土来吸附Pb2+。

四甲铵离子使粘土表面更为憎水，从而提高了它的吸附能力，经改性处理后的膨润土对Pb2+的吸附能力分别从6mg/g提高到58mg/g，可见，此种改性方法可使膨润土对Pb2+的吸附能力大大提高。

由于各种粘土储量丰富，成本低，且吸附能力强，因此它极有可能替代活性炭作为贵金属的吸附剂，但是由于粘土的弱渗透性，因此环境应用前需要造粒。

3. 以沸石为原料的吸附剂沸石是最早用于重金属污染治理的天然高分子材料，Leppert的研究证实，沸石尤其是斜发沸石，对铅和其它的重金属具有很强的亲和力。

膨润土矿采矿中的污染源及其治理摘要：社会的快速发展在促进矿产资源开发利用技术不断发展的同时也带来了更大的压力和挑战。

近几年随着矿产资源开发量的不断增大，露天矿产资源开发面临着更加严重的环境污染和周围生态环境破坏问题，不仅对资源开采造成一定威胁，还可能影响周围住户的身体健康，所以技术人员必须提高对露天矿开采的污染源分析和治理工作的重视程度，以膨润土矿采矿为例，技术人员应根据矿山开采的具体情况，制定更加合理的生态环境治理方案，在确保经济利益不受损的同时，促进绿色环保发展。

基于此本文通过分析矿山开采现状、露天采矿造成的环保问题、以环保的技术进行露天采矿三个方面对膨润土矿采矿中的污染源及其治理进行全面研究，供后续发展参考。

关键词：露天开采；矿山环保；生态治理；措施引言矿产资源是经济发展和工业生产中的重要资源，近几年随着社会发展进程的不断推进，对矿产资源的需求量也在不断增大，但是研究发现，矿山开采过程中如果未采取科学合理的治理措施，将会严重破坏开采区域和周边的生态环境稳定性，甚至威胁工作人员和周边居民的生命安全，而大多数矿山开采又选取露天开采的方式，影响当地地质及土壤环境，严重时甚至造成不可逆转的地质结构破坏，所以各矿产资源开发企业必须高度重视膨润土采矿污染源分析和治理工作，既能提高矿产资源的开发利用效率，又能保护生态环境。

1、矿山开采现状为了更加明确露天矿开采过程中可能对周边环境以及人员带来的不良影响，同时也为后续膨润土矿采矿工作的污染源分析提供参考，以阜新蒙古族自治县太平乡膨润土矿的开采为例。

矿山所开采的矿种为膨润土，选取露天开采的方式进行资源获取，并进行公路开拓，为后续矿产资源的运输提供便利。

研究确定此次矿山开采已经形成了多个大小不一的露天采矿区域，以一区为例主要采矿区域有八个，实际开采过程破坏了周围生态环境，影响生态文明建设。

2、露天采矿造成的环保问题2.1破坏了当地的原生态系统分析发现，即使是正常的未出现过度开采的矿产资源，膨润土矿露天开采工作也会严重威胁周边生态环境的稳定性，甚至会导致地质结构出现不可逆转的严重变化，所以综合来看，露天采矿会破坏当地的原生系统，环境影响动植物的健康发展。

第 50 卷 第 3 期2021 年 3月Vol.50 No.3Mar.2021化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry废水中重金属离子吸附材料的研究进展刘海龙1，郭存彪2，何璐红1，赵　扬1（1.河南应用技术职业学院化学工程学院，河南 郑州 450000；2.河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南 新乡 453000）摘 要：自然界中的重金属离子会在生物体中富集和迁移，不会被降解，对人体和环境构成了严重危害。

因操作方便、选择性高等优点，吸附法处理重金属离子的应用非常广泛，吸附材料是目前的研究热点。

本文综述了天然高分子吸附材料、多孔吸附材料、生物吸附材料等新型吸附材料的研究进展，对其发展前景和研究方向做了展望。

关键词：重金属离子；吸附材料；废水中图分类号：X 703.1 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2021)03-0051-04基金项目：河南省软科学研究项目 (202400410196)；2019年河南省教科规划一般课题 (2019-JKGHYB-0431，2018B-KJ-06，2020-KJ-25)作者简介：刘海龙（1988-），男，汉族，河南周口人，硕士研究生，讲师，研究方向为功能复合材料，化工装备开发。

E -mail:**************************收稿日期：2020-12-15随着工业的迅猛发展，重金属废水的排放量越来越大。

重金属离子不能被降解，会在生物体内不断富集、转移，对人类和环境构成危害，因此处理和回收重金属离子对于人类生存和环境保护的意义重大[1]。

吸附法通过吸附剂的离子交换、静电作用和表面络合，对废水中的重金属离子进行吸附，达到去除的目的[2]，其优点在于去除效率高、经济性能好、设计与操作灵活[3]，因此吸附法是目前应用最广泛的重金属离子处理技术之一。

1　天然高分子吸附材料1.1　纤维素自然界中的纤维素含量丰富，价格低廉，具有无毒、无污染、可降解等优点。

膨润土对环境的影响和评价膨润土是一种常见的天然矿物质，其又被称为膨化土、伟特土等。

在建筑和环境领域中，膨润土的应用十分广泛，有着多种作用。

然而，膨润土对环境的影响一直是人们关注的问题。

本文将从多个角度对膨润土的环境影响和评价进行探讨。

一、膨润土的特性和性质膨润土是一种由硅酸铝和水合离子组成的软黏土矿物，其主要来源于古生代火山岩和海洋沉积岩。

膨润土的性质多样，包括吸水性、膨胀性和膜性等。

特别是其具有良好的吸附能力和离子交换能力，可以吸附有害物质，如重金属离子等。

膨润土的应用十分广泛，尤其是在建筑材料和土木工程中，包括地基处理、土壤改良、防水、隔热等。

同时，膨润土也被广泛应用于环境保护领域，如废水处理、土壤污染修复等。

二、膨润土在废水处理中的应用废水处理是膨润土应用的一大重点领域。

膨润土通过其良好的吸附和离子交换能力，可以达到去除有害物质的目的。

例如，膨润土可以吸附水中的重金属离子、有机物等，从而净化废水。

同时，在废水处理过程中，膨润土还可以促进有机物的分解和氧化。

目前，膨润土被广泛应用于废水处理中。

通过膨润土制备的复合材料，可以有效地去除废水中的有害物质，同时还可以提高废水的处理效率。

例如，将膨润土与活性炭、活性氧化铁等物质进行复合，可以加速废水中有害物质的吸附和分解。

三、膨润土在土壤污染修复中的应用土壤污染是当前环境中面临的一个重大问题。

膨润土的吸附和离子交换能力对于修复土壤污染具有重要意义。

目前，膨润土在土壤污染修复领域中的应用已经成为研究的重点。

膨润土可以通过吸附有害物质的方式，降低土壤中有害物质的含量，从而达到修复土壤的目的。

例如，膨润土可以去除土壤中的重金属离子、有机物、放射性核素等。

同时，膨润土可以促进土壤中菌类和微生物的生长，增加土壤的肥力和生物多样性。

四、膨润土对环境的评价膨润土具有多种环境用途，然而其对环境的负面影响也不可忽视。

首先，膨润土的开采和加工过程会对自然环境带来影响，例如土地破坏、水土流失等。